DE695974C - Verfahren zum elektrischen Steuern der Duesennadel bei Einspritzventilen - Google Patents

Description

• Verfahre4 zum elektrischen Steuern der Düsennadel bei Einspritzventilen Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum elektrischen Steuern der Düsennadel bei Einspritzventilen. Bei den bekannten Ausführungsformen solcher Einspritzventile werden die Stromstöße in die Spulen von Elektromagneten gesandt, die durch magnetische Kräfte ein Abheben der Düsennadel bewirken. Da aber das Erregen- des magnetischen Feldes für die bei Einspritzventilen ;gebräuchlichen außerordentlich kurzen Öffnungszeiten und Öffnungsfolgen Schwierigkeiten bereitet und die Elektromagneten selbst sehr große Abmessungen erhalten müssen, wenn sie praktisch brauchbar sein sollen, konnten sich elektrisch gesteuerte Einspritzventile trotz ihrer scheinbar guten Eigenschaften in der Praxis nicht einführen.
• Gemäß vorliegender Erfindung wird eine wesentliche Verbesserung des elektrischen Steuerungsverfahrens für Einspritzventile dadurch erzielt, daß die Bewegung der Düsennadel durch magnetostriktive Kräfte bewirkt wird. Werden Stäbe aus bestimmten Legierungen, z. B. Eisen, Nickellegierungen mit 2o1/0 Nickel und 8o'/, Eisen, von einem elektrischen Strom umflossen, so tritt bekanntlich eine Verlängerung des Stabes ein, die damit erklärt wird, daß die Moleküle des Stabes in bestimmter Richtung ausgerichtet werden. Nach Fortfall des Stromes erhält der Stab wieder seine ursprüngliche Gestalt. Diese magnetostriktiven Kräfte werden bekanntermaßen bei Signalen dazu benutzt, um Meinbranen in Schwingungen zu versetzen.
• Da die durch Magetostriktion erreichbare Verlängerung des Stabes aber nur sehr gering ist, werden erfindungsgemäß die erreichbaren Bewegungen durch mechanische Mittel, wie Hebelübersetzungen o. dgl., vergrößert. Zweckmäßigerweise besteht eine solche elektrische Steuereinrichtung aus einem mit der Düsennadel in Verbindung stehenden U-förmig gebogenen Teil, dessen Seiten durch Ansätze seitlich abgestützt sind, und einem zwischen seinen Enden eingespannten, von einer Spule umgebenen Stab, wobei der Stab durch Erregung magnetostriktiver Kräfte vermittels in die Spule gesandter Stromstöße eine Verlängerung erfährt, die durch Hebelübertragung in vergrößertem Maße eine Bewegung der Düsennadel bewirkt. Das Gehäuse für die Düsennadel kann dabei gleichzeitig zum Einspannen des U-förmigen Teiles mit dem Stab dienen. Die Ansätze unterteilen die Seitenteile in Hebel verschiedener Länge" und bewirken eine Vergrößerung der gönn Stab ausgehenden Bewegung und Verformung des U-förmigen Teiles, wodurch eine gute Nadelbewegung erzielt wird. Zweckmäßigerweise wird die 15üsennadel durch den Brennstoffdruck auf den Sitz gepreßt und durch die magnetostriktiven Kräfte abgehoben.
• Auf der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel der elektrischen Steuerungseinrichtung dargestellt.
• Mit i ist der Stab bezeichnet, in dem die magnetostriktiven Kräfte erregt werden. Der Stab i ist von der Spule 2 umgeben, die mit einer Kraftquelle in Verbindung steht, von der unter Zwischenschaltung irgendeiner bekannten Unterbrechereinrichtung Stromstöße in die Spule gesandt werden,- die den Öffnungszeiten und der Öffnungsfolge der Düsennadel entsprechen. Die Spule 2 ist in dem Düsengehäuse 3 auf einem Fuß q. gelagert. Der Stab i ist in einem U-förmig gebogenen Teil 5 eingespannt, an dein auch die Düsennadel 6 befestigt ist. Der Teil 5 weist an den Außenseiten nasenartige Ansätze 7 auf, die sich gegen die Gehäusewand anlegen. Durch diese Ansätze 7 werden die Seitenteile des U-förmig gebogenen Teiles 5 in kurze Unterteile 9, die mit dem Stab i in Verbindung stehen, und -längere Teile io; die durch den Teil ri miteinander verbunden sind, in je zwei. Teile unterteilt. Bei Ausdehnung des Stabes i schwingen die Teile io, 9 um den Punkt 12, wodurch der Teil i i, an dein die Düsennadel 6 befestigt ist, verformt und damit die Düsennadel bewegt wird. Der Teil i i ist in der Ruhelage ein wenig nach der Seite gekrümmt, nach er er sich bei Ausdehnung des Stabes i weiter krümmen soll. Der Kopf 13 der Düsennadel 6 ist beispielsweise konisch ausgebildet und verschließt in der -Normalstellung die Düse 14, Durch den Brennstoffdruck kann dabei der Düsennadelkopf gegen den Sitz der Düse gepreßt werden. Außerdem ist es möglich, .den Druck der Düsennadel auf die Düse durch Anpressen des Düsengehäuses oder sonstige Mittel zu bewirken.
• Die Wirkungsweise des neuen elektrischen Einspritzventils ist wie folgt: Von einem nicht dargestellten Akkumulator bzw. einer Brennstoffpumpe aus wird der Kopf 14 der Düsennadel 6 gegen den Sitz der Düse g gepreßt, so daß kein Brennstoff in den Zylinder gelangen kann. Wird von einer ebenfalls nicht dargestellten Stromquelle aus ein Stromstoß in die Spule 2 gesandt, so dehnt sich der Stab i infolge Eiregens magneto-@striktiver Kräfte aus, die kurzen Rahmenteile 9 schwingen nach außen und übertragen ihre Bewegung auf die längeren Rahmenteile io, wodurch eine Durchbiegung des Teiles i i und damit ein Abheben der Düsennadel bewirkt wird. Durch die Übersetzung der hebelartigen Teile 9, io wird eine Vergrößerung der Verformung im Teil i i erzielt. Die Dauer der Einspritzung und die Folge der letzteren wird durch Unterbrecher bekannter Art geregelt.
• Durch das dargestellte Ausführungsbeispiel soll der Schutzumfang vorliegender Erfindung nicht eingeengt werden: Die Ausbildung der Vorrichtung für das neue Verfahren kann auch in anderer als der dargestellten Weise erfolgen; wesentlich ist nur, daß die Steuerung der Nadel durch magnetostriktive Kräfte vorgenommen wird.

Claims (3)

1. PATEN 1'ANSYICÜC:111s: i. Verfahren zum elektrischen Steuern der Düsennadel bei Einspritzventilen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung der Nadel durch magnetostriktive Kräfte bewirkt wird.
2. 2. Vorrichtung für das Verfahren nach Anspruch i, gekennzeichnet durch die Verwendung eines mit der Düsennadel in Verbindung stehenden Körpers; der aus einem U-förmig gebogenen Teil besteht, dessen Seiten (5) durch Ansätze (12) seitlich abgestützt sind und zwischen dessen Enden ein von einer Spule umgebener Stab (r) eingespannt ist, der durch vermittels Stromstöße in der Spule erzeugte magnetostriktive Kräfte eine Verlängerung erfährt, welche durch die als zweiarmige Hebel ausgeführten Seitenteile (5) des U-förmigen Teiles in vergrößertem Maße auf den Verbindungsteil (ii) übertragen wird, diesen bereits im Ruhezustand etwas gebogenen Teil (ii) durchbiegt und eine entsprechende Bewegung der Düsennadel bewirkt.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (3) für die Düsennadel gleichzeitig zum Einspannen des U-förmig gebogenen Teiles (5, 11, 5) mittels der an den Seiten (5) dieses Teiles angebrachten Ansätze (12) und des zwischen den Enden (9; 9) des U-förmigen Teiles (5, 11, 5) angeordneten Stabes (i) benutzt wird.